As aulas experimentais podem ser empregadas com diferentes objetivos e fornecer variadas e importantes contribuições no ensino e aprendizagem de ciências. Segundo Carvalho e colaboradores (2005), os fatos e os conceitos se constituem em apenas um dos conteúdos a serem trabalhados e – tão importante quanto – outros tipos de saberes (conceitual, procedimental, atitudinal) também podem ser favorecidos. Nessa perspectiva, algumas das possíveis contribuições das atividades experimentais para o ensino e aprendizagem de ciências são apresentadas a seguir:

a)      Para motivar e despertar a atenção dos alunos
Em geral, tanto alunos quanto professores costumam atribuir às atividades experimentais um caráter motivador (GIORDAN, 1999). Sob essa perspectiva, a motivação é sem dúvida, uma contribuição importante, sobretudo na tentativa de despertar a atenção de alunos mais dispersos na aula, envolvendo-os com uma atividade de lhes estimulem a querer compreender os conteúdos da disciplina. Porém, esse aspecto das atividades experimentais é bastante questionado por alguns pesquisadores (GONÇALVES;
Destaque-se também o fato de que a simples aplicação de uma atividade experimental não garante que toda a turma fi cará envolvida, especialmente em abordagens demonstrativas. Por esse motivo, sugere-se que o professor use estratégias que mantenham a atenção dos alunos focada sobre a atividade proposta, tais como a solicitação de registros escritos dos fenômenos observados, questionamentos realizados no decorrer do experimento e, sempre que possível, estimular os próprios alunos a participem de várias etapas da atividade.

b)      Para desenvolver a capacidade de trabalhar em grupo

Embora na escola os alunos trabalhem geralmente de forma isolada e a principal forma de interação seja aluno-professor, o trabalho em grupo é frequentemente apontado como uma estratégia de ensino que favorece a socialização dos alunos, colocando-os em situações nas quais precisam aprender a ouvir e respeitar a opinião dos colegas, a negociar e/ou renunciar às próprias ideias, ou ainda a colocar os objetivos pessoais em segundo plano (GALIAZZI; GONÇALVES, 2004). É também na discussão com seus pares que surgem o desenvolvimento lógico e a necessidade de se expressar coerentemente.
Nas aulas experimentais, especialmente naquelas em que os alunos desenvolvem em grupo as atividades propostas, uma série de habilidades e competências são favorecidas: divisão de tarefas, responsabilidade individual e com o grupo, negociação de ideias e diretrizes para a solução dos problemas. É necessário planejar as atividades em grupo e observar seu andamento durante a aula; é importante que o professor discuta previamente as regras de convivência, a necessidade de respeitar as opiniões do colega e de garantir que todos tenham participação na execução do experimento.
c)      Para desenvolver a iniciativa pessoal e a tomada de decisão
A passividade dos alunos é um dos mais antigos problemas do ensino de ciências. As aulas tradicionais geralmente os mantêm inativos física e intelectualmente. Mesmo quando lidam com materiais, espécimes e instrumentos, se a aula não lhes garantir liberdade de expressão, podem se manter passivos do ponto de vista mental. Isso porque o aprendizado de ciências não requer somente habilidade de observação e manipulação, exige também especulação e formação de ideias próprias (KRASILCHIK, 1987).
Borges (2002) destaca ainda que mesmo que a ideias manifestadas pelos alunos não sejam coerentes e o professor necessite corrigi-las, é essencial que suas iniciativas sejam elogiadas e, assim, cada vez mais estimuladas. É necessário que o professor enfatize também a importância de conhecer tais ideias para poder ajudá-los. Ou seja, quando o professor esclarece rapidamente as finalidades de seus questionamentos, os alunos percebem que não se trata de uma forma de avaliação oral – classificatória e punitiva como frequentemente ocorre no ensino tradicional – e, com isso, sentem-se mais livres para falar o que realmente pensam.

d)      Para estimular a criatividade

As aulas experimentais podem favorecer a criatividade dos alunos das mais diversas formas: solicitando que os alunos pesquisem experimentos que considerem interessantes e justifiquem suas escolhas; estimulando-os a pensar em possíveis substituições nos materiais empregados no experimento, explicado suas justificativas para tal; colocando-os tanto para executar quanto para auxiliar na montagem do experimento; instigando-os a pensar antes da execução do experimento sobre os possíveis resultados a serem obtidos; solicitando que façam desenhos ou esquemas que representem a atividade experimental (BORGES, 2002; GASPAR, 2003; CARVALHO etal., 2005). Portanto, quanto mais os alunos estiverem envolvidos com as múltiplas etapas da atividade experimental, mais terão sua criatividade estimulada.
e)       Para aprimorar a capacidade de observação e registro de informações
As aulas experimentais exigem dos alunos uma atenção cuidadosa aos fenômenos ocorridos durante o experimento, aprimorando sua capacidade de observação, fundamental para que compreendam todas as etapas da atividade proposta e melhorem sua concentração. Uma das formas de estimular ainda mais o aprimoramento de tal habilidade é através da solicitação aos alunos de registros escritos sobre os eventos ocorridos durante a atividade (CARVALHO etal., 2005 ).
Uma consideração importante a ser feita é que o desenvolvimento da escrita científica não se dá de forma rápida ou espontânea, sendo inicialmente necessário o fornecimento de informações sobre as características de textos científicos, como por exemplo, um modelo de relatório. É importante destacar que embora não se deva, no Ensino Médio, valorizar-se demasiadamente a padronização rígida de um relatório de laboratório – afinal sua função é pedagógica e não profissionalizante –, o não fornecimento de algumas instruções básicas deixa os alunos inseguros e dispersos quanto à melhor de apresentar e discutir suas observações experimentais.
Ademais, para que os alunos possam elaborar seus relatórios – ou qualquer outra forma de registro do experimento – é essencial que eles façam relatos escritos dos eventos ocorridos na atividade, suas observações e interpretações, bem como explicações do professor. Enfim, que tenham em mãos uma série de informações para de fato trabalharem no texto científico. É importante que também sejam fornecidas algumas instruções aos alunos sobre como e o que devem anotar durante a atividade experimental.

f)       Para aprender a analisar dados e propor hipóteses para os fenômenos

O raciocínio lógico para interligar as informações teóricas e os fenômenos observados experimentalmente, a capacidade de elaborar explicações coerentes para os dados obtidos à luz do conhecimento científico são habilidades que raramente são desenvolvidas nos alunos em estratégias de ensino tradicionais, nas quais cabe ao professor organizar e apresentar todas as informações sobre os fatos e conceitos em questão.
Nesse sentido, as aulas experimentais podem estimular os alunos a observar, refletir, analisar e propor hipóteses para suas observações, bem como rever o que pensam sobre um determinado fenômeno (BIASOTO; CARVALHO, 2007). A expressão escrita dos eventos ocorridos durante a atividade, dos dados obtidos e das possíveis explicações para eles também contribuem para aprimorar tais habilidades.

g)      Para aprender conceitos científicos

As atividades experimentais podem ser empregadas como estratégia de ensino complementar a aula expositiva - como é o caso das atividades de verificação –, relembrando conceitos, confirmando fatos científicos estudados no plano teórico, o que contribui para a aprendizagem (ARAÚJO; ABIB, 2003). Embora esse emprego não seja bem visto por alguns pesquisadores, para outros, os alunos conseguem, de fato, melhorar a aprendizagem de conceitos científicos através das atividades experimentais.
A atividade experimental também pode – para muitos, deve – ser um espaço para construção de novos conhecimentos e, por esse motivo, nem sempre deve estar “presas” à abordagem expositiva prévia do conteúdo. No decorrer da própria aula experimental os conceitos podem ser introduzidos, como respostas aos problemas que surgem durante o experimento, aos questionamentos realizados pelos alunos, à identificação de concepções alternativas existentes em relação ao tema em foco.
h)     Para detectar e corrigir erros conceituais dos alunos
Através das tradicionais estratégias de ensino em sala de aula, o professor frequentemente só tem conhecimento dos erros conceituais dos alunos após a etapa de aplicação de testes (avaliação formal). Porém, mesmo que o professor retome o assunto para discutir as dúvidas ou incoerências conceituais apresentadas pelos alunos, o ideal é que tais erros sejam corrigidos no momento que surgiram ou o quanto antes. Para atingir esse objetivo, durante as aulas experimentais o professor pode constantemente solicitar aos alunos explicações (prévias ou posteriores ao experimento) e, com isso, detectar erros conceituais e concepções alternativas (CARVALHO etal., 2005).
Os registros escritos das atividades, sejam eles na forma de relatórios ou não, também lhes fornecem tais informações. Para tal é necessário que os textos dos alunos sejam fidedignos. Por isso, em aulas experimentais na escola deve-se tomar cuidado para não supervalorizar apenas os resultados “certos”, pois os alunos podem se sentir pressionados a fazer com sua experiência produza o resultado previsto pela teoria, ou que alguma regularidade deva ser encontrada.
Quando eles não obtêm a resposta esperada, ficam desconcertados com seu erro e, se percebem que esse “erro” pode afetar suas notas, podem intencionalmente “modificar” suas observações e seus registros escritos para apresentar ao professor somente as respostas “corretas”. Segundo Borges (2002), o desprezo ao experimento que “não deu certo” faz com que suas causas não sejam investigadas e, com isso, uma situação potencialmente valiosa de aprendizagem se perde.

i)        Para compreender a natureza da ciência e o papel do cientista em uma investigação

Embora se deva deixar claro que as atividades experimentais realizadas na escola têm funções bem distintas daquelas realizadas nas universidades e centros de pesquisa, é possível discutir com os alunos aspectos relacionados à natureza da ciência, evitando que eles tenham algumas visões distorcidas da construção do conhecimento científico.
Recomenda-se que o professor destaque, por exemplo, que as observações científicas não são puras ou desprovidas de quaisquer ideias teóricas do observador, ou ainda que não existe um único caminho para a resolução de um problema.
De fato, há várias décadas é amplamente questionada a ideia de que as descobertas resultam de um único processo ou de um conjunto rígido de etapas. Embora os cientistas utilizem métodos, isso não significa que haja um método científico que determine exatamente como fazer para produzir conhecimento (BORGES, 2002). Discussões dessa natureza podem ser fomentadas durante as atividades experimentais, as quais podem proporcionar também excelentes oportunidades para que os estudantes testem suas próprias hipóteses sobre fenômenos particulares, para que planejem suas ações e as executem de forma a produzir resultados dignos de confiança.